C++ STL容器间的区别与选用标准

C++中STL容器的区别与使用

  STL容器有vector、list、deque、map、multimap、unordered_map、set、multiset和unodered_map,他们之间有什么不同,各自的优缺点是什么,如何选用时适当的容器,这些问题需要去了解。

vector

  序列容器,类似于C语言中的数组,它维护一段连续的内存空间,具有固定的起始地址,可以在任何位置插入新元素,有随机访问功能,即提供[]操作符,并可以和标准C兼容。在效率方面,任意元素的读取、修改具有常数时间复杂度,在序列尾部进行插入、删除是常数时间复杂度,但在序列的头部插入、删除的时间复杂度是O(n)。此外,当被插入的内存空间不够时,需要重新申请一块足够大的内存并进行内存拷贝。值得注意的是,vector每次扩容为原来的两倍,对小对象来说执行效率高,但如果遇到大对象,执行效率就低了。

list

  序列容器,类似于C语言中的双向链表,它通过指针来进行数据的访问,因此维护的内存空间可以不连续,这有利于数据的随机存取,没有提供 [] 操作符重载。效率方面,任意元素的访问、修改时间复杂度是O(n),插入、删除操作是常数时间复杂度。

deque

  序列容器,类似于C语言中的双向队列,即两端都可以插入或者删除的队列,它维护一段连续的内存空间。queue支持 [] 操作符,也就是支持随机存取,而且跟vector的效率相差无几,并且在序列的头部插入和删除操作是常数时间复杂度。

map

  关联容器,按照{键,值}方式组成集合,其中键不允许重复,查找的时间复杂度O(logN)。map内部自建一棵红黑树,会对数据自行排序,所以map内部的数据都是有序的。

multimap

  关联容器,multimap和map的区别在与一个键可以对应多个值,也就是说键允许重复。

unordered_map

  关联容器,和map的区别在于内部实现是hash表,因此其查找速度非常的快。

set

  关联容器,set类似于数学里面的集合,不过set的集合中不包含重复的元素,这是和vector的第一个区别,第二个区别是set内部用平衡二叉树实现,所以会对数据进行排序,且便于元素查找,查找的时间复杂度是O(logN),而vector是使用连续内存存储,便于随机存取。set不支持下标访问。

multiset

  multiset类似于数学里面的集合,和set最大的区别在于集合中可以包含重复的元素。

unordered_set

  关联容器,和set的区别在于内部实现基于hash表。需要注意的是,每当unordered_set内部进行一次扩容或者缩容,都需要对表中的数据重新计算,也就是说,扩容或者缩容的时间复杂度至少为O(N)。

小结

在实际使用过程中,到底选择这几种容器中的哪一个,应该根据遵循以下原则:

1、如果需要高效的随机存取,不在乎插入和删除的效率,使用vector;

2、如果需要大量的插入和删除元素,不关心随机存取的效率,使用list;

3、如果需要随机存取,并且关心两端数据的插入和删除效率,使用deque;

4、如果打算存储数据字典,并且要求方便地根据key找到value,一对一的情况使用map,一对多的情况使用multimap;

5、如果打算查找一个元素是否存在于某集合中,唯一存在的情况使用set,不唯一存在的情况使用multiset。

6、如果要求很快的查找速度,根据情况选择使用unordered_map或unordered_set。

参考博客:https://blog.csdn.net/Abelia/article/details/91995914

原文链接: https://www.cnblogs.com/honernan/p/12408868.html

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